铝型材喷涂前处置 的淡黄色无铬钝化膜工艺分享

1 媒介

1.1 概述及近况

铝型材的喷涂作为主要 的加工工艺已获得 市场的普遍 利用 ，但今朝 绝年夜 大都 厂家利用 的还是 有铬前处置 ，溶液中常常 含丰年 夜 量的六价铬，过量的六价铬（跨越 10ppm）对水生物有致死感化 ，六价铬是很容易被人体接收 的，它可经由过程 消化道、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。经由过程 呼吸道吸入时会造成份 歧 水平 的声音嘶哑 、鼻粘膜萎缩等现象，严重时还可以使 鼻中隔穿孔和支气管扩大 等。经消化道侵入时可引发 吐逆 、腹痛。经皮肤侵入时会发生 皮炎和湿疹，持久 或短时间 接触或吸入时有致癌危险，同时对情况 有持久危险性。

若是 概况 利用 无铬钝化，其钝化液中不含铬及铬的任何价位离子，在泉源 上节制 了铬离子的存在，使出产 企业做到了利用 环保产物 进行洁净 出产 的目标 ，同时，钝化后的产物 不含任何铬离子，也包管 了终究 产物 合适 环保要求，不会存在对人体有害的铬。

今朝 国内绝年夜 部门 的铝型材企业和 当局 机构已 意想到 铬的风险 ，纷纭 限制铬在其新产物 中的利用 ，以合适 中法律王法公法 令 律例 和国际指令律例 。市场上已有部门 具有前瞻性的企业在利用 无铬前处置 ，其处置 工艺有以下几种：阳极氧化、铈盐、硅烷处置 和 钛锆系统 。而利用 最多的是钛锆系统 的无铬前处置 ，但年夜 部门 的企业还是 有限谨严 利用 ，因其年夜 范围 市场化仍主要存在以下问题：附出力 不敷 好、钝化膜为无色而不敷 直不雅 、立式线比卧式线工艺节制 加倍 坚苦 ，更容易 呈现 质量问题等。

1.2 本公司无铬产物 利用 及研发情况

本公司无铬产物 始于2006年，2007年起头 在市场上利用 ，利用 客户已遍及 广东、广西、浙江、上海等地，卧式线和立式线均有益 用 。此中 上海友升铝业为立式喷涂线，其车间为无尘车间，主要加工工业用喷涂型材和 汽车用喷涂铝材，其各项机能 要求高于中国国度 尺度 ，需到达 欧洲及汽车行业尺度 ，颠末 近四年的利用 ，完全可知足 要求。

同时，该产物 已 由过程 第三方权势巨子 机构的检测，包罗 无铬膜的耐盐雾机能 、喷粉后的机能 测试和 SGS的RoHS六项检测陈述 。

本文介绍的有色无铬手艺 是在原有配方根本 上，经由过程 一系列优化，改良 了成膜色彩 ，同时进一步提高了附出力 。其各项机能 优于原有没有 色无铬前处置 ，同时由于 膜层具有淡黄色，很是 直不雅 ，省去了需要检测是不是 有膜的步调 ，给出产 带来极年夜 便当 性。

以下介绍了插手 的优化物资 在提高附出力 、耐蚀性上的感化 、对膜层重量上的影响和 相对有铬处置 ，无铬处置 在手艺 、装备 、工艺及操作上的主要区分 和注重 事项。

2 优化物资 的构成 及感化

该物资 是含金属缓蚀剂和 金属螯合剂的夹杂 物，其能与铁、锌、铝、铜、镁等金属离子构成 不变 的络合物，同时对 某些金属也具有必然 的缓蚀感化 。

2.1 对无铬膜层附出力 的感化

优化物资 中含有具有环状布局 的配位化合物，该物资 具有成盐感化 以外 还有成络感化 。其含有的成盐基团的中间 离子和成络基团可与金属阳离子感化 ，构成 盐类。其反映 道理 是在配合物中中间 离子与配位体经由过程 配位键连系 。配位键是一种特别 的共价键，凡是 的共价键是由两个成键原子各出一个电子构成 配合 电子对的，而在配位键中是由一个原子供给 电子对，另外一 原子供给 空轨道构成 的，其独有的 分离 能力可以供给 更加 致密平均 的膜层，别的 ，含有优化物资 处置 后的金属概况 膜具有羟基等活性基团，能与有机涂层发生化学感化 ，可以供给 金属与涂料之间安稳 的结协力 。

式样制备：两道浸泡脱脂→水洗→纯水洗→无铬处置 →水洗→纯水洗→晾干→烘烤。经以上处置 后的无铬膜层，在天然 前提 下放置24小时后（概况 避免 尘埃 ），对其进行中性盐雾尝试 （NSS）和 无铬处置 后12小时内进行喷粉及喷漆，测试其附出力 。

对 附出力 ，相对 分歧 涂料，其表示 成果 稍有分歧 ，常常 砂纹粉与漆类涂料的附出力 会相对稍差。是以 我们选用了砂纹粉及氟碳漆两种涂料进行喷涂尝试 ，同时将其膜厚提高。检测方式 依照 GB5237.4-2008及GB5237.5-2008的要求进行测试。测试成果 显示完全可到达 国标要求。

2.2 对无铬膜层耐蚀性的感化

当该物资 用于铝合金无铬处置 剂中时，我们发现，其确切 对无铬膜层起到较为显著的缓蚀感化 ，并可年夜 年夜 提高无铬膜的耐侵蚀 机能 ，并且 其浓度的凹凸 对无铬膜层的耐侵蚀 机能 具有必然 影响，其成果 见图1。由图可见，该优化物资 在槽液中的含量到达 1g/L时可较为较着 地提高无铬膜层的耐侵蚀 机能 。当其浓度年夜 于1g/L时，对无铬膜层耐蚀机能 的提高无较着 影响，这是由于 该物资 与铝在概况 构成 了络合物的沉淀膜，该膜的颗粒直径等参数与钝化膜的颗粒相当，因而 使膜层更加 致密，延缓了膜层的侵蚀 。从现实 斟酌 ，其建议浓度不该 高于1.5g/L，不然 有可能对膜层具有必然 的消融 感化 。

盐雾尝试 根基 前提 ：将阐发 纯氯化钠溶于电导率不跨越 20微西/厘米的去离子水中，设置装备摆设 浓度为50克/升，其PH值在6.5-7.2之间，PH值可用阐发 纯的盐酸或氢氧化钠调剂 。温度35±2℃。

2.3 对无铬膜层重量的影响

该优化物资 的插手 ，不单 提高了膜层的耐蚀性与附出力 ，并且 使膜层具有淡黄色。当膜层具有色彩 后，可年夜 年夜 提高出产 便当 性。经膜重测试，比拟 力 本来 的无铬处置 ，其膜重也有了较为显著的提高，以下 表所示：

3 相对有铬处置 ，无铬工艺在装备 及工艺要求上的分歧 及注重 事项

无铬化学处置 作为铝型材喷涂前处置 时，其终究 的机能 不但 仅取决于无铬处置 自己 ，其对脱脂处置 、水质、装备 、工艺操作等具有比有铬处置 更高的要求，不然 ，无铬处置 难以获得 使人 对劲 的结果 。

工艺步调 ：预脱脂→脱脂→水洗→纯水洗→无铬处置 →水洗→纯水洗→晾干或吹干→烘烤→喷涂。

3.1 处置 前的筹办 ：对 卧式线而言，上料方式最为抱负 的是与氧化不异 的扎排方式。这类 方式可以最年夜 水平 地连结 铝材之间具有需要 的间隙，可避免 铝材之间的粘连。对 有铬处置 ，这类 方式也是最为抱负 且需要 的。当采取 框或骨架势 上料处置 时，应最年夜 水平 地连结 铝材之间点接触或线接触，避免面接触。只有铝材所有概况 均处置 到，才可以供给 靠得住 的前处置 质量。立式线则可以很好地包管 铝材之间的间隙，但立式线需要注重 的是，应设置有喷嘴，最好是全部 通道均散布 有喷嘴，采纳 喷及淋同时进行的方式更有益 于铝材概况 的充实 清洗。建议的脱脂喷射压力是1.5-2MPa，无铬处置 喷射压力是1-1.5MPa。喷射的结果 应显现 雾状。

3.2 水质：有铬处置 采取 公共自来水便可 。无铬处置 槽是经由过程 节制 其PH值和 电导率来实现工艺节制 ，是以 ，整条线需要利用 到自来水及纯水，具体见工艺步调 ，以包管 较低的电导率，解除 水中杂质对无铬成膜的影响。

3.3 无铬处置 的时间：有铬处置 对时间的要求较为宽松。而今朝 年夜 部门 的无铬处置 剂厂家对处置 时间有严酷 要求，乃至 切确 到秒，致使 立式处置 时铝材上下两真个 附出力 呈现 较着 误差 ，造成机能 不及格 ，现实 上这是掉 败的前处置 产物 。本公司的无铬产物 处置 时间宽松，不会呈现 上述现象，完全可知足 立式线的要求。

3.4 成膜后处置 ：生成无铬膜层后，其膜自己 的机能 需在24小时之落后 行测定，在寄存 的进程 中，应避免放置于有酸碱雾及尘埃 较年夜 的情况 中，由于无铬膜层的查验 还没有 尺度 可循，需要 情况下可参照有铬膜尺度 。对 卧式线，在烘干以后 ，应在24小时内进行喷涂处置 ，最好不擅长 12小时。

4 结论

对原有钛锆系列无铬成膜剂成份进行了研究改良 ，优化后，可以获得 淡黄色无铬钝化膜，给出产 带来极年夜 便当 性。同时，颠末 对其成份的改良 ，年夜 年夜 提高了无铬膜层的耐盐雾机能 及附出力 。该产物 颠末 在尝试 室尝试 和 持久 的出产 利用 ，无铬膜层、喷粉或喷漆后的铝材查验 数据完全可知足 国标要求，特别 是附出力 ，可到达 乃至 跨越 有铬产物 。4.1 优化物资 具有以下感化 ：使膜层显现 淡黄色、可较着 地提高无铬膜层的耐蚀性及附出力 、较较着 地提高膜层的重量。

4.2 相对 有铬处置 ，无铬处置 的整体性要求更高，需要利用 者、装备 、工艺相配合，才能保存 出优良 的产物 。

4.3 该无铬处置 剂可同时合用 于浸泡及喷淋。

4.4 无铬处置 时间相对 市场同类产物 更加 宽松，为立式线的无铬处置 供给 了有力的质量包管 。